CN113043702A - 一种碳化硅雷电防护材料及其制备方法 - Google Patents

一种碳化硅雷电防护材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113043702A
CN113043702A CN202110389977.7A CN202110389977A CN113043702A CN 113043702 A CN113043702 A CN 113043702A CN 202110389977 A CN202110389977 A CN 202110389977A CN 113043702 A CN113043702 A CN 113043702A
Authority
CN
China
Prior art keywords
silicon carbide
lightning protection
protection material
epoxy resin
carbon fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110389977.7A
Other languages
English (en)
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Keyou Semiconductor Industry Equipment and Technology Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Harbin Keyou Semiconductor Industry Equipment and Technology Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Keyou Semiconductor Industry Equipment and Technology Research Institute Co Ltd filed Critical Harbin Keyou Semiconductor Industry Equipment and Technology Research Institute Co Ltd
Priority to CN202110389977.7A priority Critical patent/CN113043702A/zh
Publication of CN113043702A publication Critical patent/CN113043702A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/38—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising epoxy resins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/02—Layer formed of wires, e.g. mesh
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • B32B27/20—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives using fillers, pigments, thixotroping agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B33/00—Layered products characterised by particular properties or particular surface features, e.g. particular surface coatings; Layered products designed for particular purposes not covered by another single class
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/06—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/10—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
    • B32B37/1018—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure using only vacuum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/08—Impregnating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/06—Elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/20—Inorganic coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/26—Polymeric coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/02—Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
    • B32B2260/021—Fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/04—Impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/046—Synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/103—Metal fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/106—Carbon fibres, e.g. graphite fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/20—Properties of the layers or laminate having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B32B2307/202—Conductive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/302—Conductive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2571/00—Protective equipment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

一种碳化硅雷电防护材料及其制备方法，它属于雷电防护材料制备技术领域。本发明要解决的技术问题为提高导热性能。本发明按照重量份数分别称量5‑25份的碳化硅、75‑95份的环氧树脂，将称量好的碳化硅在机械搅拌的条件下，加入称量好的环氧树脂中，常温下搅拌10‑12h，得到碳化硅环氧树脂溶液，将碳纤维浸入环氧树脂溶液，得到碳纤维增强树脂预浸料，然后碳纤维增强树脂预浸料采用手糊方法铺设成碳纤维增强树脂预浸料板，取金属延展网浸入碳化硅环氧树脂溶液，拿出后铺设于步骤2制得的碳纤维增强树脂预浸料板上，进行真空热压，然后冷却至室温，得到一种碳化硅雷电防护材料。本发明用于雷电防护材料领域。

Description

一种碳化硅雷电防护材料及其制备方法
技术领域
本发明属于雷电防护材料制备技术领域；具体涉及一种碳化硅雷电防护材料及其制备方法。
背景技术
目前主要雷击防护方法包括喷涂金属、粘贴金属箔和金属网等，此类方法仅能在一定程度上降低了雷电能量对飞机等结构的损害，但由于雷击能量将瞬间产生3000℃以上的高温，使金属防护层瞬间升华，致使防护功能失效，对碳纤维增强环氧树脂基复合材料造成严重的热损伤，无法满足雷电防护领域对于无损伤防护的需求。
碳化硅凭借高导热、耐高温、性质稳定耐腐蚀等特性引起了广泛的关注，并在雷击防护领域具有巨大的潜在应用。因此，将碳化硅/环氧树脂高导热复合涂料，通过组分优化，将其加入到雷电防护复合材料中，可有效疏导雷击产生的巨大热量，降低雷击能量对碳纤维增强环氧树脂基复合材料造成的热损伤，进一步提升雷电防护材料的性能。
发明内容
本发明目的是提供了一种导热性能显著提高的一种碳化硅雷电防护材料及其制备方法。
本发明通过以下技术方案实现：
一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、按照重量份数分别称量5-25份的碳化硅、75-95份的环氧树脂，将称量好的碳化硅在机械搅拌的条件下，加入称量好的环氧树脂中，常温下搅拌10-12h，得到碳化硅环氧树脂溶液，待用；
步骤2、将碳纤维浸入环氧树脂溶液，得到碳纤维增强树脂预浸料，然后碳纤维增强树脂预浸料采用手糊方法按照0°、45°、90°、-45°、0°的循环角度铺设成厚度为1-4mm的碳纤维增强树脂预浸料板，待用；
步骤3、取金属延展网浸入步骤1得到的碳化硅环氧树脂溶液，拿出后铺设于步骤2制得的碳纤维增强树脂预浸料板上，在0.2-0.4MPa下进行真空热压，然后冷却至室温，得到一种碳化硅雷电防护材料。
本发明所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，所述的碳化硅的粒径为20-100μm。
本发明所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，所述的环氧树脂为缩水甘油醚型环氧树脂E-51、缩水甘油胺型环氧树脂AG-80中的一种或两种的混合物。
本发明所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤1中机械搅拌的转速为50-200r/min。
本发明所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤2中碳纤维浸入环氧树脂溶液0.1-5min，浸入后用玻璃棒搅拌1-3次，碳纤维和环氧树脂溶液的料液比为1:1-10g/mL。
本发明所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤3中金属延展网为面密度为400-420g/m2的延展铜网。
本发明所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤3中金属延展网浸入碳化硅环氧树脂溶液0.1-5min。
本发明所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤3中真空热压保温温度为120-140℃，保温时间为1-3h。
本发明所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法制备的一种碳化硅雷电防护材料，所述的一种碳化硅雷电防护材料的电导率为10-20S/cm。
本发明所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，手糊方法是指手糊成型工艺，又称接触成型，是树脂基复合材料生产中应用普遍的成型方法，在手糊成型工艺中，机械设备使用较少，适用于多品种，小批量的生产，而且不受品种和形状的限制。
本发明所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，制备的所述的一种碳化硅雷电防护材料的电学性能采用四点探针的方法测量，并通过导电率和电阻率的换算公式计算出电导率，由计算可知，所述的一种碳化硅雷电防护材料的雷电防护复合材料的电导率范围在10-20S/cm，相对于碳纤维增强树脂复合材料，电导率有显著地提升，有益于提高复合材料的雷电防护性能。
本发明所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，导热性能采用瞬态法测量，由激光热导仪测量可知，所述的一种碳化硅雷电防护材料的热导率范围在40-70w/m·k，相对于碳纤维增强树脂复合材料，导热性能有显著地提升，有益于提高雷电防护性能。
附图说明
图1为本发明所述的一种导热性能显著提高的一种碳化硅雷电防护材料的结构示意图；
1为碳纤维增强环氧树脂基体，2为碳化硅环氧树脂涂层，3为金属延展网。
具体实施方式
具体实施方式一：
一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、按照重量份数分别称量5份的碳化硅、95份的环氧树脂，将称量好的碳化硅在机械搅拌的条件下，加入称量好的环氧树脂中，常温下搅拌10h，得到碳化硅环氧树脂溶液，待用；
步骤2、将碳纤维浸入环氧树脂溶液，得到碳纤维增强树脂预浸料，然后碳纤维增强树脂预浸料采用手糊方法按照0°、45°、90°、-45°、0°的循环角度铺设成厚度为2mm的碳纤维增强树脂预浸料板，待用；
步骤3、取金属延展网浸入步骤1得到的碳化硅环氧树脂溶液，拿出后铺设于步骤2制得的碳纤维增强树脂预浸料板上，在0.2MPa下进行真空热压，然后冷却至室温，得到一种碳化硅雷电防护材料。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，所述的碳化硅的粒径为20μm。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，所述的环氧树脂为缩水甘油醚型环氧树脂E-51。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤1中机械搅拌的转速为100r/min。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤2中碳纤维浸入环氧树脂溶液0.5min，浸入后用玻璃棒搅拌3次，碳纤维和环氧树脂溶液的料液比为1:1g/mL。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤3中金属延展网为面密度为420g/m2的延展铜网。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤3中金属延展网浸入碳化硅环氧树脂溶液1min。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤3中真空热压保温温度为140℃，保温时间为2h。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，制备的所述的一种碳化硅雷电防护材料的电学性能采用四点探针的方法测量，并通过导电率和电阻率的换算公式计算出电导率，由计算可知，所述的一种碳化硅雷电防护材料的雷电防护复合材料的电导率范围在10S/cm，相对于碳纤维增强树脂复合材料，电导率有显著地提升，有益于提高复合材料的雷电防护性能。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，导热性能采用瞬态法测量，由激光热导仪测量可知，所述的一种碳化硅雷电防护材料的热导率范围在40w/m·k，相对于碳纤维增强树脂复合材料，导热性能有显著地提升，有益于提高雷电防护性能。
具体实施方式二：
一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、按照重量份数分别称量25份的碳化硅、75份的环氧树脂，将称量好的碳化硅在机械搅拌的条件下，加入称量好的环氧树脂中，常温下搅拌12h，得到碳化硅环氧树脂溶液，待用；
步骤2、将碳纤维浸入环氧树脂溶液，得到碳纤维增强树脂预浸料，然后碳纤维增强树脂预浸料采用手糊方法按照0°、45°、90°、-45°、0°的循环角度铺设成厚度为1-4mm的碳纤维增强树脂预浸料板，待用；
步骤3、取金属延展网浸入步骤1得到的碳化硅环氧树脂溶液，拿出后铺设于步骤2制得的碳纤维增强树脂预浸料板上，在0.4MPa下进行真空热压，然后冷却至室温，得到一种碳化硅雷电防护材料。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，所述的碳化硅的粒径为30μm。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，所述的环氧树脂为缩水甘油胺型环氧树脂AG-80。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤1中机械搅拌的转速为50r/min。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤2中碳纤维浸入环氧树脂溶液2min，浸入后用玻璃棒搅拌2次，碳纤维和环氧树脂溶液的料液比为1:10g/mL。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤3中金属延展网为面密度为420g/m2的延展铜网。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤3中金属延展网浸入碳化硅环氧树脂溶液2min。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤3中真空热压保温温度为120℃，保温时间为3h。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，制备的所述的一种碳化硅雷电防护材料的电学性能采用四点探针的方法测量，并通过导电率和电阻率的换算公式计算出电导率，由计算可知，所述的一种碳化硅雷电防护材料的雷电防护复合材料的电导率范围在20S/cm，相对于碳纤维增强树脂复合材料，电导率有显著地提升，有益于提高复合材料的雷电防护性能。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，导热性能采用瞬态法测量，由激光热导仪测量可知，所述的一种碳化硅雷电防护材料的热导率范围在70w/m·k，相对于碳纤维增强树脂复合材料，导热性能有显著地提升，有益于提高雷电防护性能。
具体实施方式三：
一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、按照重量份数分别称量10份的碳化硅、90份的环氧树脂，将称量好的碳化硅在机械搅拌的条件下，加入称量好的环氧树脂中，常温下搅拌12h，得到碳化硅环氧树脂溶液，待用；
步骤2、将碳纤维浸入环氧树脂溶液，得到碳纤维增强树脂预浸料，然后碳纤维增强树脂预浸料采用手糊方法按照0°、45°、90°、-45°、0°的循环角度铺设成厚度为1-4mm的碳纤维增强树脂预浸料板，待用；
步骤3、取金属延展网浸入步骤1得到的碳化硅环氧树脂溶液，拿出后铺设于步骤2制得的碳纤维增强树脂预浸料板上，在0.3MPa下进行真空热压，然后冷却至室温，得到一种碳化硅雷电防护材料。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，所述的碳化硅的粒径为50μm。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，所述的环氧树脂为缩水甘油醚型环氧树脂E-51。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤1中机械搅拌的转速为200r/min。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤2中碳纤维浸入环氧树脂溶液1min，浸入后用玻璃棒搅拌1次，，碳纤维和环氧树脂溶液的料液比为1:2g/mL。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤3中金属延展网为面密度为420g/m2的延展铜网。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤3中金属延展网浸入碳化硅环氧树脂溶液1min。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤3中真空热压保温温度为120℃，保温时间为3h。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，制备的所述的一种碳化硅雷电防护材料的电学性能采用四点探针的方法测量，并通过导电率和电阻率的换算公式计算出电导率，由计算可知，所述的一种碳化硅雷电防护材料的雷电防护复合材料的电导率范围在12S/cm，相对于碳纤维增强树脂复合材料，电导率有显著地提升，有益于提高复合材料的雷电防护性能。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，导热性能采用瞬态法测量，由激光热导仪测量可知，所述的一种碳化硅雷电防护材料的热导率范围在46w/m·k，相对于碳纤维增强树脂复合材料，导热性能有显著地提升，有益于提高雷电防护性能。
具体实施方式四：
一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、按照重量份数分别称量15份的碳化硅、85份的环氧树脂，将称量好的碳化硅在机械搅拌的条件下，加入称量好的环氧树脂中，常温下搅拌10h，得到碳化硅环氧树脂溶液，待用；
步骤2、将碳纤维浸入环氧树脂溶液，得到碳纤维增强树脂预浸料，然后碳纤维增强树脂预浸料采用手糊方法按照0°、45°、90°、-45°、0°的循环角度铺设成厚度为1-4mm的碳纤维增强树脂预浸料板，待用；
步骤3、取金属延展网浸入步骤1得到的碳化硅环氧树脂溶液，拿出后铺设于步骤2制得的碳纤维增强树脂预浸料板上，在0.4MPa下进行真空热压，然后冷却至室温，得到一种碳化硅雷电防护材料。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，所述的碳化硅的粒径为100μm。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，所述的环氧树脂为缩水甘油醚型环氧树脂E-51。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤1中机械搅拌的转速为200r/min。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤2中碳纤维浸入环氧树脂溶液5min，浸入后用玻璃棒搅拌3次，碳纤维和环氧树脂溶液的料液比为1:5g/mL。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤3中金属延展网为面密度为400g/m2的延展铜网。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤3中金属延展网浸入碳化硅环氧树脂溶液5min。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤3中真空热压保温温度为120℃，保温时间为2h。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，制备的所述的一种碳化硅雷电防护材料的电学性能采用四点探针的方法测量，并通过导电率和电阻率的换算公式计算出电导率，由计算可知，所述的一种碳化硅雷电防护材料的雷电防护复合材料的电导率范围在15S/cm，相对于碳纤维增强树脂复合材料，电导率有显著地提升，有益于提高复合材料的雷电防护性能。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，导热性能采用瞬态法测量，由激光热导仪测量可知，所述的一种碳化硅雷电防护材料的热导率范围在50w/m·k，相对于碳纤维增强树脂复合材料，导热性能有显著地提升，有益于提高雷电防护性能。
具体实施方式五：
一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、按照重量份数分别称量5-25份的碳化硅、75-95份的环氧树脂，将称量好的碳化硅在机械搅拌的条件下，加入称量好的环氧树脂中，常温下搅拌10-12h，得到碳化硅环氧树脂溶液，待用；
步骤2、将碳纤维浸入环氧树脂溶液，得到碳纤维增强树脂预浸料，然后碳纤维增强树脂预浸料采用手糊方法按照0°、45°、90°、-45°、0°的循环角度铺设成厚度为1-4mm的碳纤维增强树脂预浸料板，待用；
步骤3、取金属延展网浸入步骤1得到的碳化硅环氧树脂溶液，拿出后铺设于步骤2制得的碳纤维增强树脂预浸料板上，在0.2-0.4MPa下进行真空热压，然后冷却至室温，得到一种碳化硅雷电防护材料。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，制备的所述的一种碳化硅雷电防护材料的电学性能采用四点探针的方法测量，并通过导电率和电阻率的换算公式计算出电导率，由计算可知，所述的一种碳化硅雷电防护材料的雷电防护复合材料的电导率范围在10-20S/cm，相对于碳纤维增强树脂复合材料，电导率有显著地提升，有益于提高复合材料的雷电防护性能。
本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，导热性能采用瞬态法测量，由激光热导仪测量可知，所述的一种碳化硅雷电防护材料的热导率范围在40-70w/m·k，相对于碳纤维增强树脂复合材料，导热性能有显著地提升，有益于提高雷电防护性能。
具体实施方式六：
根据具体实施方式五所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，所述的碳化硅的粒径为20-100μm。
具体实施方式七：
根据具体实施方式五所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，所述的环氧树脂为缩水甘油醚型环氧树脂E-51、缩水甘油胺型环氧树脂AG-80中的一种或两种的混合物。
具体实施方式八：
根据具体实施方式五所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤1中机械搅拌的转速为50-200r/min。
具体实施方式九：
根据具体实施方式五所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤2中碳纤维浸入环氧树脂溶液0.1-5min，浸入后用玻璃棒搅拌1-3次，碳纤维和环氧树脂溶液的料液比为1:5-10g/mL。
具体实施方式十：
根据具体实施方式五所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤3中金属延展网为面密度为400-420g/m2的延展铜网。
具体实施方式十一：
根据具体实施方式五所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤3中金属延展网浸入碳化硅环氧树脂溶液0.1-5min。
具体实施方式十二：
根据具体实施方式五所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤3中真空热压保温温度为120-140℃，保温时间为1-3h。
具体实施方式十三：
根据具体实施方式五所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法制备的一种碳化硅雷电防护材料，所述的一种碳化硅雷电防护材料的电导率为10-20S/cm。

Claims (9)

1.一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1、按照重量份数分别称量5-25份的碳化硅、75-95份的环氧树脂，将称量好的碳化硅在机械搅拌的条件下，加入称量好的环氧树脂中，常温下搅拌10-12h，得到碳化硅环氧树脂溶液，待用；
步骤2、将碳纤维浸入环氧树脂溶液，得到碳纤维增强树脂预浸料，然后碳纤维增强树脂预浸料采用手糊方法按照0°、45°、90°、-45°、0°的循环角度铺设成厚度为1-4mm的碳纤维增强树脂预浸料板，待用；
步骤3、取金属延展网浸入步骤1得到的碳化硅环氧树脂溶液，拿出后铺设于步骤2制得的碳纤维增强树脂预浸料板上，在0.2-0.4MPa下进行真空热压，然后冷却至室温，得到一种碳化硅雷电防护材料。
2.根据权利要求1所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，其特征在于：所述的碳化硅的粒径为20-100μm。
3.根据权利要求1或2所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，其特征在于：所述的环氧树脂为缩水甘油醚型环氧树脂E-51、缩水甘油胺型环氧树脂AG-80中的一种或两种的混合物。
4.根据权利要求3所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，其特征在于：步骤1中机械搅拌的转速为50-200r/min。
5.根据权利要求4所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，其特征在于：步骤2中碳纤维浸入环氧树脂溶液0.1-5min，浸入后用玻璃棒搅拌1-3次，碳纤维和环氧树脂溶液的料液比为1:1-10g/mL。
6.根据权利要求5所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，其特征在于：步骤3中金属延展网为面密度为400-420g/m2的延展铜网。
7.根据权利要求6所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，其特征在于：步骤3中金属延展网浸入碳化硅环氧树脂溶液0.1-5min。
8.根据权利要求7所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，其特征在于：步骤3中真空热压保温温度为120-140℃，保温时间为1-3h。
9.一种权利要求1-8之一所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法制备的一种碳化硅雷电防护材料，其特征在于：所述的一种碳化硅雷电防护材料的电导率为10-20S/cm。
CN202110389977.7A 2021-04-12 2021-04-12 一种碳化硅雷电防护材料及其制备方法 Pending CN113043702A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110389977.7A CN113043702A (zh) 2021-04-12 2021-04-12 一种碳化硅雷电防护材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110389977.7A CN113043702A (zh) 2021-04-12 2021-04-12 一种碳化硅雷电防护材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113043702A true CN113043702A (zh) 2021-06-29

Family

ID=76519140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110389977.7A Pending CN113043702A (zh) 2021-04-12 2021-04-12 一种碳化硅雷电防护材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113043702A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114561831A (zh) * 2022-02-24 2022-05-31 陕西科技大学 一种碳化硅增强电磁损耗能力的碳纤维纸及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101235243A (zh) * 2008-01-23 2008-08-06 陈树望 一种多功能防护复合涂层材料
CN102803406A (zh) * 2009-06-12 2012-11-28 洛德公司 防止基底被雷击的方法
CN204012188U (zh) * 2014-08-22 2014-12-10 深圳光启创新技术有限公司 防雷电导流条和超材料天线罩
CN104194454A (zh) * 2009-02-16 2014-12-10 塞特克技术公司 用于热固性复合材料的雷击及电磁干扰屏蔽的共固化导电表面膜

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101235243A (zh) * 2008-01-23 2008-08-06 陈树望 一种多功能防护复合涂层材料
CN104194454A (zh) * 2009-02-16 2014-12-10 塞特克技术公司 用于热固性复合材料的雷击及电磁干扰屏蔽的共固化导电表面膜
CN102803406A (zh) * 2009-06-12 2012-11-28 洛德公司 防止基底被雷击的方法
CN204012188U (zh) * 2014-08-22 2014-12-10 深圳光启创新技术有限公司 防雷电导流条和超材料天线罩

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114561831A (zh) * 2022-02-24 2022-05-31 陕西科技大学 一种碳化硅增强电磁损耗能力的碳纤维纸及其制备方法
CN114561831B (zh) * 2022-02-24 2023-01-31 陕西科技大学 一种碳化硅增强电磁损耗能力的碳纤维纸及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102976756B (zh) 连续碳纤维增强的C-SiC双元基复合材料及其制备方法
Jia et al. Multifunctional ceramic composite system for simultaneous thermal protection and electromagnetic interference shielding for carbon fiber-reinforced polymer composites
CN109354823A (zh) 防隔热可陶瓷化酚醛树脂基梯度复合材料的制备方法
CN103708846B (zh) 一种C/C-SiC复合材料的制备方法
CN109680177B (zh) 一种镀W金刚石/W-Cu梯度复合材料的制备方法
CN111688314A (zh) 一种结构型吸波复合材料及其制备方法
CN109851362B (zh) 一种3D成型制备SiCf/SiC陶瓷复合材料的方法
CN113043702A (zh) 一种碳化硅雷电防护材料及其制备方法
CN111876622A (zh) 一种石墨烯增强铝合金抗拉导热复合材料的制备方法
CN112935249B (zh) 一种金刚石/金属基复合材料的高效制备方法
Wei et al. Effect of porosity and crack on the thermoelectric properties of expanded graphite/carbon fiber reinforced cement‐based composites
CN111620617A (zh) 一种用于传感器的超高性能水泥基复合材料、传感器及制备方法
CN103724032B (zh) 一种二维纤维布增强氮化硅-碳化硅陶瓷复合材料及其制备方法
Soto et al. Development, characterization, and testing of a SiC-based material for flow channel inserts in high-temperature DCLL blankets
CN113666748A (zh) 一种石墨材料的制备方法及石墨材料
CN104163635A (zh) 一种陶瓷粘合剂及其制备方法
CN108866457B (zh) 一种连续碳纤维增强铝基复合材料的制备方法
CN114716258A (zh) 一种碳纤维增强碳化硼复合材料的制备方法
CN109049865B (zh) 一种三维传热通道复合材料及其制备方法
CN112538177B (zh) 一种碳材料取向型导热界面材料的急速冷冻制备方法
CN103058698B (zh) 一种壳-核结构的碳化硼/碳纤维复合陶瓷及其制备方法
CN111304478B (zh) 一种制备高导热鳞片石墨/碳化铬/钛基复合材料的方法
CN111138836B (zh) 一种柔性电磁屏蔽复合材料及其制备方法
Li et al. A method of eliminating ice on wind turbine blade by using carbon fiber composites
CN109133965A (zh) 一种二维高导热石墨膜/铝复合材料的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20210629